[发明专利]电动车用碳纤维和金属连接结构及其制作方法

说明书

本发明公开了电动车用碳纤维和金属连接结构及其制作方法，碳纤维和金属连接结构包括碳纤维地板和金属加强梁，所述碳纤维地板上设有碳纤维连接槽，所述金属加强梁插入所述碳纤维连接槽和所述碳纤维连接槽通过粘接剂粘接；电动车用碳纤维和金属连接结构的制作方法，步骤如下：(1)制备带碳纤维连接槽的碳纤维地板；(2)在连接槽内表面预处理并涂粘结剂；(3)在连接槽内插入金属加强梁，并固化；本发明通过碳纤维连接槽将碳纤维材料与金属材料紧密结合，不仅使得紧固件和零件的数量大大减少，装配时间和成本显著减低；发挥了碳纤维的高强度、轻质量、耐腐蚀、抗疲劳优点特性的同时提高连接强度和连接的耐久性。

技术领域

本发明涉及碳纤维汽车复合材料件连接技术领域，尤其涉及电动车用碳纤维和金属连接结构及其制作方法。

背景技术

质量轻，强度高，耐久性好的碳纤维复合材料是汽车轻量化进程中一直备受关注的新材料，随着制造工艺和技术的日益发展，低成本高质量的碳纤维汽车件在量产车上广泛应用已经成为可能。而目前电动汽车领域采用碳纤维复合材料更是解决电池过重和续航里程过短的重要手段之一。使用碳纤维复合材料零部件不仅可以减轻车身重量、提高续航里程，还可以利用碳纤维复合材料的可设计性能，灵活改变汽车结构以便达到更符合人们需求的个性化设计。

碳纤维汽车零部件的应用带来一个问题就是之前金属零部件之间大多是通过焊接来连接的，采用碳纤维复合材料之后，传统的金属零部件之间的连接方式已不能适应客观应用的需求，因此必须提出新的连接设计来满足碳纤维复合材料与其他金属材料之间的连接需求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供能够满足碳纤维材料与其它金属材料连接需求，连接强度和连接耐久性好的电动车用碳纤维和金属连接结构及其制作方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

电动车用碳纤维和金属连接结构，包括碳纤维地板和金属加强梁，所述碳纤维地板上设有碳纤维连接槽，所述金属加强梁插入所述碳纤维连接槽和所述碳纤维连接槽通过粘接剂粘接。

所述碳纤维连接槽为倒“”式结构。

所述碳纤维连接槽由底板及和底板一体成型的两侧板构成，底板两端分别伸出侧板；两侧板内侧及两侧板之间的底板构成安装所述金属加强梁的连接槽。

所述碳纤维连接槽的底板通过粘接剂粘结在所述碳纤维地板上。

所述粘接剂为环氧树脂胶。

所述金属加强梁为倒U形结构，所述金属加强梁开口侧两端分别和所述碳纤维连接槽通过粘接剂粘接。

电动车用碳纤维和金属连接结构的制作方法，步骤如下：

(1)制备带碳纤维连接槽的碳纤维地板；

(2)在连接槽内表面预处理并涂粘结剂；

(3)在连接槽内插入金属加强梁，并固化。

所述步骤(1)中碳纤维地板和碳纤维连接槽通过预浸料热压罐成型工艺制备；碳纤维连接槽的底板底面及碳纤维地板和底板底面粘接的表面清除污物后，采用丙酮脱脂后打磨，表面干燥后底板底面和碳纤维地板表面通过粘接剂粘接；底板伸出侧板的两端施加均匀夹持力进行胶接装配。

所述步骤(2)中连接槽内表面采用磷酸盐溶液清洗后，采用丙酮脱脂后打磨，表面干燥之后选用环氧树脂胶作为粘接剂涂覆在连接槽内表面。

所述步骤(3)中金属加强梁插入连接槽中常温下固化1小时，或者升温至60摄氏度固化30分钟。